毕业论文-200MW发电厂设计.docx
《毕业论文-200MW发电厂设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业论文-200MW发电厂设计.docx(44页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、河南机电高等专科学校毕业设计第一章 绪 论1.1 电力工业的发展概况在高速发展的现代社会中,电力工业在国民经济中的作用已为人所共知,不仅全面的影响国民经济及其它部门的发展,同时也极大地影响人民的物质和文化生活水平的提高,影响整个社会的进步。火电厂是电力系统的重要组成部分,担负着电能生产和电能转换、重新分配的重要任务,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。火电厂是接受电能、变换电压和分配电能的,实现电能的远距离输送,将电能分配到用户,将发电机电压进行多次变换,由电力变压器、配电装置和二次装置构成。按火电厂的性质和任务不同,分为去区域火电厂和地方火电厂。按地位和作用不同分为枢纽火电厂、地区火电
2、厂和用户火电厂。随着国民经济的持续发展,人民的生活质量和生活水平不断提高家用电器越来越多的进入千家万户,人们对用电质量的要求越来越高。并且电力系统的发展电网结构越来越复杂。需准确掌握电网和火电厂的运行情况。并逐步采用无人值班管理模式。传统火电厂一般都采用常规设备。各个断路器的控制与信号回路、各事故信号和预告信号均采用独自的信息传送通道,主要是从被监控的一次设备到主控室。信号传送距离长,使电压互感器和电流互感器的测量精度降低,并且电缆用量巨大。无自动电压调节功能。所以,常规装置结构复杂,可靠性低,维护工作量大。因此,实现火电厂综合自动化是全面提高火电厂的技术水平和管理水平的重要目标。1.2 原始
3、资料1.2.1、毕业设计(论文)内容(一)建设规模: 2100MW 电压等级: 110 KV、220KV出线回路数: 110kV出线回路数为4回(一期3回),220KV出线回路数为2回(一期2回)。(二)原始资料 表1 电厂负荷资料电压等级线路名称最大负荷(MW)负荷性质线路长度(km)一期终期110kV新甲线(、)2550城市用电20新乙线(、)6060城市工业30220kV新系线20新矿线50二级30该电厂在煤矿附近,电厂建成后所发电力送入电力网或远区负荷,无近区负荷。该电厂为基荷电厂,电厂负荷情况见表1所示,剩余功率送入电力系统。电力系统总容量2000MW,系统阻抗为1.3,网内最大机组
4、100MW。 厂区附近1km处有一库容为5亿m3的水库。附近有洼地可作为储灰场。附近有铁路干线通过。 燃用本地区煤,煤质元素分析成分如下:无烟煤 Cy=51.34 Hy=3.13 Oy=4.9Ny=0.82 Sy=3.08 Wy=8.03 Ay=28.7 Vr=12.0 QyDW=19431 kj/kg 厂区气象条件: 全年最高气温37,最低气温-10,最热月平均最高气温32摄氏度;主导风向为东南风;地震裂度6度。 1.2.2、毕业设计(论文)应达到的主要指标(一)、确定汽轮机组的型式和容量(二)、负荷分析计算与主变压器选择(三)、电气主接线设计及厂用电接线选择(四)、短路电流计算及电气设备选
5、择(五)、配电装置设计及电气总平面设计(六)、防雷保护设计1.3 基本思想及设计工作步骤1.3.1 主接线的设计发电厂的主接线是保证电网的安全可靠、经济运行的关键,是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。电气主接线的设计原则是:应根据发电厂在电力系统的地位和作用,首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量、本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性、保证供需平衡、电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规划与要求等条件确定。应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。 1.3.2、主变压器的选择 发电厂100MW及以上机组为发电机变压器组接线
6、时的主变压器应满足DL50002000火力发电厂设计技术规程的规定:“变压器容量可按发电机的最大连续容量扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温度或冷却水温度不超过650C的条件进行选择”。1.3.3 短路电流的计算短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。短路电流计算是发电厂和变电所电气设计的主要计算项目,它涉及接线方式及设备选择。工程要求系统调度或系统设计部门提供接入本电厂和变电所的各级电压的的综合阻抗值,由电气专业负责计算。 进行短路计算的目的是为了限制短路的危害和缩小故障的影响范围。三相短路是危害最严重的短路形式,因此,三相短路电流是选择和校验电器和导体的基
7、本依据。 1.3.4 电气设备的选择选择并校验断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等,选用设备的型号正确的选择电气设备的目的是为了事导体和电器无论在正常情况或故障情况下,均能安全、及经济合理的运行、在进行设备选择时,应根据工程实际情况、在保证安全、可靠的前提下,积极而稳妥的采取新技术,并注意节约投资,选择合适的电气设备。1.3.5 防雷设计变电所是重要的电力枢纽,一旦发生雷击事故,就会造成大面积停电。一些重要设备如变压器等,多半不是自恢复绝缘,其内部绝缘如故发生闪络,就会损坏设备。因此,变电所实际上是完全耐雷的。防雷保护装置是指能使被保护物体避免雷击,而引雷于本
8、身,并顺利地泄入大地的装置。电力系统中最基本的防雷保护装置有:避雷针避雷线避雷器和防雷接地等装置。第二章 电气主接线设计2.1电气主接线设计电气主接线是由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流,高电压的网络,它要求用规定的设备文字和图形符号,并按工作顺序排列,详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系,代表该变电站电气部分的主体结构,是电力系统结构网络的重要组成部分。电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体,它反映各设备的作用、连接方式和回路的相互关系。所以,由相关文献可知它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置,继电保护、自动装置和控制方
9、式的确定,对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。概括地说包括以下三个方面: 可靠性衡量可靠性的指标,一般是根据主接型式及主要设备操作的可能方式,按一定规律算出“不允许”事件发生地规律,停运的持续时间期望值等指标,对几种主接型式中择优。可靠安全是电力生产的首要任务,保证供电可靠是电气主接线最基本要求。它可以从以下几方面考虑: 发电厂或者变电所在电力系统中的地位和作用; 发电厂和变电所接入电力系统的方式; 发电厂和变电所的运行方式及负荷性质; 设备的可靠性程度直接影响着主接线的可靠性; 长期实践运行经验的积累是提高可靠性的重要条件。 灵活性 主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。 调度时,
10、应操作方便的基本要求,既能灵活的投入或切除某些机组、变 器或线路,调配电源和负荷,又能满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的调度要求; 检修时,可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电; 扩建时,可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰,并且对一次和二次部分的改建工作量最少。 经济性 主接线应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理。一般从以下几方面考虑。 投资省; 占地面积少; 电能损耗少。 对于主接型式的具体选择可以根据DL50002000火力发电厂
11、设计技术规程综合发电厂的具体要求确定。在此设计中可以参考一下相关规定: (1)发电机电压母线可采用双母线或双母线分段的接线方式。为了限制短路电流,可在母线分段回路中安装电抗器。如不满足要求,可在发电机或主变压器回路中装设分裂电抗器,也可在直配线上安装电抗器。 (2)容量为200300MW 的发电机与双绕组变压器为单元连接时,在发电机与变压器之间不应装设断路器、负荷开关或隔离开关,但应有可拆连接点。 (3)采用单母线或双母线的110220kV 配电装置,当断路器为少油型或压缩空气型时,除断路器有条件停电检修外,应设置旁路设施;当220kV 出线在4 回及以上、110kV 出线在6回及以上时,宜采
12、用带专用旁路断路器的旁路母线。当断路器为六氟化硫(SF6)型时,可根据系统、设备、布置等具体情况,有条件时可不设旁路设施;当需要设置旁路设施,且220kV出线在6 回及以上、110kV 出线在8 回及以上时,可采用带专用旁路断路器的旁路母线。2.2 主接线方案拟定2.2.1 变压器台数:根据原始资料,该厂除了本厂的厂用电外,其余向系统输送功率,所以不设发电机母系,发电机与变压器采用单元接线,保证了发电机电压出线的供电可靠,为了能使电源和线路功率均衡的分配,采用两台三绕组变压器与两种升高电压母线连接,另外一台变压器选用双绕组变压器只与220kV母线连接。2.2.2 变压器的容量:单元接线中的主变
13、压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后,预留10的裕度选择,为 (2.1) 发电机容量; 通过主变的容量厂用电: 发电机的额定功率,发电机的额定容量为200MW,扣除厂用电后经过变压器的容量为: (2.2)由发电机参数和上述计算及变压器的选择规定,主变压器选用1台220KV双绕组的变压器和两台220KV三绕组的变压器。一台220KV的双绕组变压器选择用SFP-120000/220,两台220KV三绕组的变压器选择用SSPSL-120000/220。型号含义:S三相F风冷/SP强迫油循环水冷P无励磁调压S三绕组L铝芯表1 双绕组主变压器:SFP-120000/220额定容量(kV
14、A)额定电压(kV)连接组标号损耗(kW)阻抗电压(%)空载电流(%)运输重量(t)参考价格(万元)综合投资(万元)高压低压空载短路12000022022.510.5YNd1198.21011.5141.261197890.4两台三绕组主变压器SSPSL-120000/220参数为:额定容量比(%):100/100/50额定电压(kV):220/121/10.5空载损耗(kW):123.1短路损耗(kW):高中 1023,高低 227,中低 165阻抗电压(%):高中 24.7,高低 14.7,中低 8.8空载电流(%):1.0运输重量(t):106参考价格(万元):71.7综合投资(万元):
15、84.62.3 主接线方案:2.3.1 220kV电压级:出线回路数为2回,每回出线最大输送容量为50MVA。为使其出线断路器检修时不停电,应采用单母分段带旁路接线或双母线带旁路接线,以保证其供电的可靠性和灵活性。因为本厂无610 kV及35 kV出线,所以直接是发电机与变压器相连升压。2.3.2 110kV电压级:出线回路数为3回,每回出线输送容量为35MVA。同样为使其出现断路器检修时不停电,应采用单母分段带旁路接线或双母线带旁路接线,这里的旁路断路器不用设专用旁路断路器,可以用分段断路器兼作旁路断路器。根据变压器的组合方案拟定主接线的初步方案,并依据对主接线的基本要求,从技术上进行论证各
16、方的优、缺点,淘汰了一些较差的方案,保留了两个技术上相对较好的方案。如图(1)和(2):2.4 比较主接线方案2.4.1 技术上的比较: 方案1供电可靠,检修出线断路器时不至使供电中断。方案2供电更加可靠,通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不至使供电中断;调度灵活,各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要;扩建方便,向双母的左右任何一个方向扩建均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电;便于试验,而且能使电源和线路功率均衡的分配。2.4.2 经济上的比较:由于方案1使用更多的断路器与隔离开关,以致使
17、方案1的投资比方案2要大很多,增加了旁路间隔和旁路母线,每回间隔增加一个隔离开关,大大的增加了投资,同时方案1方案2多占用了土地,当今我国的土地资源比较缺乏。图(1) 双母带旁路接线(方案1)图(2) 单母分段带旁路接线(方案2)2.5 主接线方案的确定从技术和经济的角度论证了两个方案,方案2都要比方案1明显占优势,主要是方案2使用两种主变压器,使电源和线路功率均衡分配;使用比方案1更少的断路器,减少了经济投资。所以比较论证后确定采用方案2。第三章 厂用电的设计3.1厂用电源选择 厂用电供电电压等级是根据发电机的容量和额定电压、厂用电动机的额定电压及厂用网络的可靠、经济运行等诸方面因素,经技术
18、、经济比较后确定。因为发电机的额定容量为200MW,可知;比较后确定厂用电电压等级采用6kV的等级。3.1.1 厂用电电压等级的确定:1.厂用电系统接地方式:厂用变采用不接地方式,高压低压都为三角电压。当容量较小的电动机采用380V时,采用二次厂用变,将6kV变为380V,中性点直接接地;启备变采用中性点直接接地,高压侧为星型直接接地,低压侧为三角电压。2.厂用工作电源引接方式:因为发电机与主变压器采用单元接线,高压厂用工作电源由该单元主变压器低压侧引接3.厂用备用电源和启动电源引接方式:采用两台启备变,独立从220kV母线引至启备变,启备变采用低压侧双绕组分裂变压器。3.2 厂用主变压器选择
19、3.2.1 厂用电主变压器选择原则:1.变压器、副边额定电压应分别与引接点和厂用电系统的额定电压相适应。2.连接组别的选择,宜使同一电压级的厂用工作、备用变压器输出电压的相位一致。3.阻抗电压及调压型式的选择,宜使在引接点电压及厂用电负荷正常波动范围内,厂用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的5。4.变压器的容量必须保证常用机械及设备能从电源获得足够的功率3.2.2 确定厂用电主变压器容量:按厂用电率确定厂用电主变压器的容量厂用电率确定为Kp=8%,SNG=PNGKpcosG=1008%0.85=9.41MVA选型号为:SFL-10000/10额定容量为:10000/39410;电压比为:10
20、22.5%/6.3-6.3;启备变压器的容量为厂用变压器的总和,为30MVA,选用三台10MVA的变压器,型号为:SFL-10000/110,额定容量为:10000/9410,电压比为:11081.5%/6.3kV。第四章 短路电流计算4.1 短路电流计算的目的1.电气主接线的比选。2.选择导体和电器。3.确定中性点接地方式。 4.计算软导线的短路摇摆。 5.确定分裂导线间隔棒的间距。 6.验算接地装置的接触电压和跨步电压。7.选择继电保护装置和进行整定计算。4.2 短路电流计算的条件4.2.1 基本假设1.正常工作时,三项系统对称运行。2.所有电流的电功势相位角相同。3.电力系统中所有电源均
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业论文 200 MW 发电厂 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。